Toutes les composantes de la coque géographique. Où se situent les limites des coquilles terrestres ? L'enveloppe géographique, ses propriétés et son intégrité

Environ 40 000 kilomètres. Les coquilles géographiques de la Terre sont des systèmes de la planète où tous les composants à l'intérieur sont interconnectés et définis les uns par rapport aux autres. Il existe quatre types de coquilles : l'atmosphère, la lithosphère, l'hydrosphère et la biosphère. Les états agrégés des substances qu'ils contiennent sont de tous types - liquides, solides et gazeux.

Coquilles de la Terre : atmosphère

L'atmosphère est l'enveloppe extérieure. Il contient différents gaz :

• azote - 78,08 % ;
• oxygène - 20,95%;
• argon - 0,93 % ;
• gaz carbonique - 0,03%.

En plus d'eux, il y a l'ozone, l'hélium, l'hydrogène, des gaz inertes, mais leur part dans le volume total ne dépasse pas 0,01 %. Cette coquille de la Terre comprend également de la poussière et de la vapeur d'eau.

L'atmosphère, à son tour, est divisée en 5 couches :

• troposphère - hauteur de 8 à 12 km, caractérisée par la présence de vapeur d'eau, la formation de précipitations et le mouvement des masses d'air ;
• la stratosphère - 8 à 55 km, contient la couche d'ozone, qui absorbe le rayonnement UV ;
• mésosphère - 55-80 km, faible densité de l'air par rapport à la basse troposphère ;
• ionosphère - 80-1000 km, contient des atomes d'oxygène ionisés, électrons libres et d'autres molécules de gaz chargées ;
• la haute atmosphère (sphère de diffusion) s'étend à plus de 1 000 km, les molécules se déplacent à des vitesses énormes et peuvent pénétrer dans l'espace.

L’atmosphère soutient la vie sur la planète car elle contribue à maintenir la température de la Terre. Il empêche également la pénétration directe rayons de soleil. Et ses précipitations ont influencé le processus de formation du sol et la formation du climat.

Coquilles de la Terre : lithosphère

C'est la coque dure qui constitue la croûte terrestre. Partie globe comprend plusieurs couches concentriques avec différentes épaisseurs et la densité. Ils ont également une composition hétérogène. La densité moyenne de la Terre est de 5,52 g/cm 3, et en couches supérieures- 2.7. Cela indique qu’il y a des substances plus lourdes à l’intérieur de la planète qu’à la surface.

Les couches lithosphériques supérieures ont une épaisseur de 60 à 120 km. Ils sont dominés par des roches ignées - granit, gneiss, basalte. La plupart d'entre eux ont été soumis à des processus de destruction au cours de millions d'années, à la pression, aux températures et transformés en roches meubles - sable, argile, loess, etc.

Jusqu'à 1 200 km, il existe ce qu'on appelle la coque sigmatique. Ses principaux constituants sont le magnésium et le silicium.

À des profondeurs de 1 200 à 2 900 km, il existe une coquille appelée semi-métallique moyenne ou minerai. Il contient principalement des métaux, notamment du fer.

En dessous de 2900 km se trouve la partie centrale de la Terre.

Hydrosphère

La composition de cette coquille de la Terre est représentée par toutes les eaux de la planète, qu'il s'agisse des océans, des mers, des rivières, des lacs, des marécages, eaux souterraines. L'hydrosphère est située à la surface de la Terre et occupe 70 % de la superficie totale - 361 millions de km 2.

1 375 millions de km 3 d'eau sont concentrés dans les océans, 25 millions à la surface des terres et dans les glaciers et 0,25 millions dans les lacs. Selon l’académicien Vernadsky, d’importantes réserves d’eau se trouvent profondément dans la croûte terrestre.

À la surface des terres, l’eau participe à un échange d’eau continu. L'évaporation se produit principalement à la surface de l'océan, où l'eau est salée. Grâce au processus de condensation dans l’atmosphère, la terre est alimentée en eau douce.

Biosphère

La structure, la composition et l'énergie de cette coquille de la Terre sont déterminées par les processus d'activité des organismes vivants. Limites de la biosphère : la surface terrestre, la couche de sol, la basse atmosphère et l'ensemble de l'hydrosphère.

Les plantes distribuent et accumulent l'énergie solaire sous forme de divers matière organique. Les organismes vivants effectuent le processus de migration substances chimiques dans le sol, l'atmosphère, l'hydrosphère, les roches sédimentaires. Grâce aux animaux, des échanges gazeux et des réactions redox se produisent dans ces coquilles. L'atmosphère est aussi le résultat de l'activité des organismes vivants.

La coquille est représentée par des biogéocénoses, qui sont des zones génétiquement homogènes de la Terre avec un seul type de couverture végétale et des animaux vivants. Les biogéocénoses ont leurs propres sols, topographie et microclimat.

Toutes les coquilles de la Terre sont en interaction étroite et continue, qui se traduit par un échange de substances et d'énergie. La recherche dans le domaine de cette interaction et l'identification de principes communs sont importantes pour comprendre le processus de formation des sols. Les enveloppes géographiques de la Terre sont des systèmes uniques caractéristiques uniquement de notre planète.

Le plus grand complexe naturel de la Terre est l'enveloppe géographique. Il comprend la lithosphère et l'atmosphère, l'hydrosphère et la biosphère, qui interagissent les unes avec les autres. Grâce à cela, une circulation active d'énergie et de substances se produit dans la nature. Chaque coquille - gaz, minéral, vivant et eau - a ses propres lois de développement et d'existence.

Modèles de base enveloppe géographique:

• zonage géographique;
• l'intégrité et l'interconnexion de toutes les parties de la coquille du globe ;
• rythmicité – répétition des phénomènes naturels quotidiens et annuels.

la croûte terrestre

La partie solide de la terre, contenant des roches, des sédiments et des minéraux, est l'une des composantes de l'enveloppe géographique. La composition comprend plus de quatre-vingt-dix éléments chimiques, qui sont inégalement répartis sur toute la surface de la planète. Le fer, le magnésium, le calcium, l'aluminium, l'oxygène, le sodium et le potassium constituent la majorité de toutes les roches de la lithosphère. Ils sont formés en différentes manières: sous l'influence de la température et de la pression, lors du redéposition des produits d'altération et de l'activité vitale des organismes, dans l'épaisseur de la terre et lors de la sédimentation de l'eau. Il existe deux types de croûte terrestre : océanique et continentale, qui diffèrent l'une de l'autre par la composition rocheuse et la température.

Atmosphère

L'atmosphère est la composante la plus importante de l'enveloppe géographique. Cela affecte le temps et le climat, l'hydrosphère, le monde de la flore et de la faune. L'atmosphère est également divisée en plusieurs couches et l'enveloppe géographique comprend la troposphère et la stratosphère. Ces couches contiennent de l'oxygène, nécessaire à Les cycles de la vie différentes régions sur la planète. De plus, la couche atmosphérique protège la surface de la Terre des rayons ultraviolets Soleil.

Hydrosphère

L'hydrosphère est la surface de l'eau de la Terre, composée des eaux souterraines, des rivières, des lacs, des mers et des océans. Partie principale ressources en eau La Terre est concentrée dans l’océan et le reste se trouve sur les continents. L'hydrosphère comprend également de la vapeur d'eau et des nuages. De plus, le pergélisol, la neige et la couverture de glace font également partie de l'hydrosphère.

Biosphère et anthroposphère

La biosphère est une multicouche de la planète, qui comprend le monde de la flore et de la faune, l'hydrosphère, l'atmosphère et la lithosphère, qui interagissent les unes avec les autres. Un changement dans l'une des composantes de la biosphère entraîne des changements importants dans l'ensemble de l'écosystème de la planète. L'enveloppe géographique de la Terre peut également inclure l'anthroposphère, la sphère dans laquelle les hommes et la nature interagissent.

La notion d’« enveloppe géographique »

Note 1

L'enveloppe géographique est une coquille continue et intégrale de la Terre, constituée de la croûte terrestre, de la troposphère, de la stratosphère, de l'hydrosphère, de la biosphère et de l'anthroposphère. Tous les composants de la coque géographique sont en étroite interaction et se pénètrent. Il y a un échange constant de matière et d'énergie entre eux.

La limite supérieure de l'enveloppe géographique est la stratosphère, située en dessous de la concentration maximale d'ozone à une altitude d'environ 25 km. La limite inférieure passe dans les couches supérieures de la lithosphère (de 500 à 800 m).

La pénétration mutuelle les uns dans les autres et l'interaction des composants qui composent la coque géographique - eau, air, minéraux et coquilles vivantes - déterminent son intégrité. En plus du métabolisme et de l'énergie continus, on peut également y observer une circulation constante de substances. Chaque composante de la coquille géographique, se développant selon ses propres lois, est influencée par les autres coquilles et les affecte elle-même.

L'impact de la biosphère sur l'atmosphère est associé au processus de photosynthèse, à la suite duquel des échanges gazeux intensifs se produisent entre la matière vivante et l'air, ainsi qu'une régulation des gaz dans l'atmosphère. Les plantes vertes absorbent le dioxyde de carbone de l’air et libèrent de l’oxygène, sans lequel la vie est impossible pour la plupart des organismes vivants de la planète. Grâce à l'atmosphère, la surface de la Terre ne surchauffe pas radiation solaire pendant la journée et ne se refroidit pas de manière significative la nuit, ce qui est nécessaire à l'existence normale des êtres vivants.

La biosphère influence l'hydrosphère. Les organismes vivants peuvent influencer la salinité des eaux de l'océan mondial en extrayant de l'eau certaines substances nécessaires à leur vie (par exemple, le calcium est nécessaire à la formation de coquilles, de coquilles et de squelettes). Environnement aquatique- l'habitat de nombreux êtres vivants, l'eau est nécessaire au fonctionnement normal de la plupart des processus vitaux des représentants du monde végétal et animal.

L'influence des organismes vivants sur la croûte terrestre est la plus prononcée dans sa partie supérieure, où s'accumulent les restes de plantes et d'animaux et où se forment des roches d'origine organique.

Les organismes vivants participent activement non seulement à la création rochers, mais aussi dans leur destruction. Ils sécrètent des acides qui détruisent les roches, affectent les racines et forment de profondes fissures. Suite à ces processus, les roches dures et denses se transforment en roches sédimentaires meubles (cailloux, graviers). Toutes les conditions sont créées pour la formation de l'un ou l'autre type de sol.

Un changement dans l’une des composantes de la coque géographique affecte toutes les autres coques. Par exemple, l’époque de la grande glaciation au Quaternaire. L’expansion de la surface terrestre a créé les conditions préalables à l’apparition d’un climat plus sec et plus froid, qui a conduit à la formation d’épaisses glaces et de neige recouvrant de vastes zones du nord de l’Amérique du Nord et de l’Eurasie. Cela a entraîné des changements dans la flore, la faune et la couverture du sol.

Composantes de l'enveloppe géographique

Les principales composantes de l'enveloppe géographique comprennent :

1. La croûte terrestre. Partie supérieure de la lithosphère. Séparé du manteau par la limite de Mohorovic, caractérisé par une forte augmentation des vitesses des ondes sismiques. L'épaisseur de la croûte terrestre varie de six kilomètres (sous l'océan) à 30 à 50 km (sur les continents). Il existe deux types de croûte terrestre : océanique et continentale. La croûte océanique est constituée principalement de roches basiques et de couverture sédimentaire. La croûte continentale contient des couches de basalte et de granite ainsi qu'une couverture sédimentaire. La croûte terrestre est constituée de plaques lithosphériques distinctes de différentes tailles qui se déplacent les unes par rapport aux autres.
2. Troposphère. La couche inférieure de l'atmosphère. La limite supérieure aux latitudes polaires est de 8 à 10 km, aux latitudes tempérées de 10 à 12 km, aux latitudes tropicales de 16 à 18 km. En hiver, la limite supérieure est légèrement inférieure à celle de l'été. La troposphère contient 90 % de toute la vapeur d’eau atmosphérique et 80 % de toute la masse d’air. Elle se caractérise par la convection et la turbulence, la nébulosité et le développement de cyclones et d'anticyclones. À mesure que l’altitude augmente, la température diminue.
3. Stratosphère. Sa limite supérieure se situe à une altitude de 50 à 55 km. Avec l'augmentation de l'altitude, la température approche 0 ºС. Caractéristique : faible teneur en vapeur d'eau, faible turbulence, contenu accru ozone (sa concentration maximale est observée à une altitude de 20-25 km).
4. Hydrosphère. Comprend toutes les réserves d'eau de la planète. La plus grande quantité les ressources en eau sont concentrées dans l'océan mondial, moins dans eaux souterraines et le réseau continental de rivières. De grandes réserves d'eau sont contenues dans l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau et de nuages. Une partie de l’eau est stockée sous forme de glace et de neige, formant la cryosphère : manteau neigeux, glaciers, pergélisol.
5. Biosphère. La totalité des parties des composants de la coque géographique (lithosphère, atmosphère, hydrosphère) qui sont habitées par des organismes vivants.
6. Anthroposphère, ou noosphère. Sphère d'interaction environnement et l'homme. La reconnaissance de cette coquille n'est pas soutenue par tous les scientifiques.

Étapes d'évolution de l'enveloppe géographique

Enveloppe géographique sur scène moderne- le résultat d'un développement à long terme, au cours duquel il est devenu de plus en plus complexe.

Étapes de développement de la coque géographique :

• La première étape est prébiogène. A duré 3 milliards d'années. A cette époque, seuls les organismes les plus simples existaient. Ils ont peu participé à l'élaboration et à la formation de l'enveloppe géographique. L'atmosphère était caractérisée par une teneur élevée en dioxyde de carbone et une faible teneur en oxygène.
• Seconde phase. Durée - environ 570 millions d'années. Elle se caractérise par le rôle dominant des organismes vivants dans la formation de l'enveloppe géographique. Les organismes ont eu un impact sur tous les composants de la coquille : la composition de l'atmosphère et de l'eau a changé, et on a observé une accumulation de roches d'origine organique. A la fin de la scène, des gens sont apparus.
• La troisième étape est moderne. Cela a commencé il y a 40 mille ans. Elle se caractérise par l'influence active de l'activité humaine sur diverses composantes de l'enveloppe géographique.

Coquille géographique - la coquille de la Terre, au sein de laquelle les couches inférieures de l'atmosphère, les parties supérieures de la lithosphère, l'ensemble de l'hydrosphère et la biosphère se pénètrent mutuellement et sont en étroite interaction (Fig. 1).

L’idée de l’enveloppe géographique comme « sphère extérieure terre" a été introduit par le météorologue et géographe russe P. I. Brounov (1852-1927) en 1910, et le concept moderne a été développé par le célèbre géographe, académicien de l'Académie des sciences de l'URSS A. A. Grigoriev.

Troposphère, croûte terrestre, hydrosphère, biosphère - ce sont les éléments structurels enveloppe géographique, et la substance qu'ils contiennent est son Composants.

Riz. 1. Schéma de la structure de la coque géographique

Malgré les différences significatives dans les parties structurelles de la coque géographique, elles ont une caractéristique commune très importante : le processus continu de mouvement de la matière. Cependant, le taux de mouvement intra-composant de la matière dans les différentes parties structurelles de l'enveloppe géographique n'est pas le même. Les vitesses les plus élevées sont observées dans la troposphère. Même lorsqu’il n’y a pas de vent, l’air de surface n’est pas complètement immobile. Sous condition comme vitesse moyenne le mouvement de la matière dans la troposphère peut être estimé entre 500 et 700 cm/s.

Dans l'hydrosphère, en raison de la densité plus élevée de l'eau, la vitesse de déplacement de la matière est plus faible et ici, contrairement à la troposphère, il y a une diminution naturelle générale de la vitesse de déplacement de l'eau avec la profondeur. En général, les vitesses moyennes de transfert de l'eau dans l'océan mondial sont (cm/s) : en surface - 1,38, à une profondeur de 100 m - 0,62, 200 m - 0,54, 500 m - 0,44, 1000 m - 0 . 37, 2000m - 0,30, 5000m -0,25.

Dans la croûte terrestre, le processus de transfert de matière est si lent que des recherches spéciales sont nécessaires pour l'établir. La vitesse de déplacement de la matière dans la croûte terrestre se mesure en plusieurs centimètres voire millimètres par an. Ainsi, le taux d'expansion de la dorsale médio-océanique varie de 1 cm/an dans l'océan Arctique à 6 cm/an dans la partie équatoriale. Océan Pacifique. Le taux moyen d'expansion de la croûte océanique est d'environ 1,3 cm/an. La vitesse verticale établie des mouvements tectoniques modernes sur terre est du même ordre.

Dans toutes les parties structurelles de la coque géographique, le mouvement intra-composant de la matière se produit dans deux directions : horizontale et verticale. Ces deux directions ne s'opposent pas, mais représentent différents côtés le même processus.

Il existe un échange actif et continu de matière et d'énergie entre les parties structurelles de la coque géographique (Fig. 2). Par exemple, l'eau pénètre dans l'atmosphère à la suite de l'évaporation de la surface de l'océan et de la terre, des particules solides pénètrent dans l'enveloppe d'air lors d'éruptions volcaniques ou à l'aide du vent. L'air et l'eau, pénétrant par les fissures et les pores profondément dans les formations rocheuses, pénètrent dans la lithosphère. Les gaz de l'atmosphère pénètrent constamment dans les réservoirs, ainsi que diverses particules solides, qui sont emportées par les courants d'eau. Les couches supérieures de l'atmosphère sont chauffées par la surface de la Terre. Les plantes absorbent le dioxyde de carbone de l’atmosphère et y libèrent de l’oxygène, nécessaire à la respiration de tous les êtres vivants. Les organismes vivants meurent et forment des sols.

Riz. 2. Schéma des connexions dans le système de coque géographique

Les limites verticales de l'enveloppe géographique ne sont pas clairement exprimées, c'est pourquoi les scientifiques les définissent différemment. A. A. Grigoriev, comme la plupart des scientifiques, a tracé la limite supérieure de l'enveloppe géographique dans la stratosphère à une altitude de 20 à 25 km, en dessous de la couche de concentration maximale d'ozone qui retient rayonnement ultraviolet Soleil. Au-dessous de cette couche, on observe des mouvements d'air associés à l'interaction de l'atmosphère avec la terre et l'océan ; au-dessus, les mouvements atmosphériques de cette nature disparaissent. La plus grande controverse parmi les scientifiques concerne la limite inférieure de l’enveloppe géographique.

Le plus souvent, elle est réalisée à la base de la croûte terrestre, c'est-à-dire à une profondeur de 8 à 10 km sous les océans et de 40 à 70 km sous les continents. Ainsi, l'épaisseur totale de l'enveloppe géographique est d'environ 30 km. Comparé à la taille de la Terre, il s’agit d’un film mince.

Ils se pénètrent et sont en étroite interaction. Il y a un échange continu de matière et d'énergie entre eux.

La limite supérieure de l’enveloppe géographique est tracée le long de la stratopause, car avant cette limite l’effet thermique de la surface terrestre affecte processus atmosphériques; la limite de l'enveloppe géographique dans la lithosphère est souvent combinée avec limite inférieure les zones d'hypergenèse (parfois la base de la stratisphère, la profondeur moyenne des sources sismiques ou volcaniques, la base de la croûte terrestre et le niveau d'amplitudes de température annuelles nulles sont pris comme limite inférieure de la coque géographique). L'enveloppe géographique couvre entièrement l'hydrosphère, descendant dans l'océan à 10-11 km sous le niveau de la mer, la zone supérieure de la croûte terrestre et partie inférieure atmosphère (couche de 25 à 30 km d'épaisseur). La plus grande épaisseur de la coque géographique est proche de 40 km. L'enveloppe géographique est l'objet d'étude de la géographie et de ses sciences de branche.

Terminologie

Malgré les critiques du terme « enveloppe géographique » et les difficultés rencontrées pour le définir, il est activement utilisé en géographie et constitue l'un des principaux concepts de la géographie russe.

L'idée de la coque géographique en tant que « sphère extérieure de la terre » a été introduite par le météorologue et géographe russe P. I. Brounov (). Concept moderne développé et introduit dans le système des sciences géographiques par A. A. Grigoriev (). L'histoire du concept et les questions controversées sont discutées avec le plus de succès dans les travaux de I. M. Zabelin.

Des concepts similaires au concept d'enveloppe géographique existent également dans la littérature géographique étrangère ( la coquille terrestre A. Getner et R. Hartshorn, géosphère G. Karol, etc.). Cependant, l'enveloppe géographique y est généralement considérée non pas comme un système naturel, mais comme un ensemble de phénomènes naturels et sociaux.

Il existe d'autres coquilles terrestres aux limites de la connexion de différentes géosphères.

Composantes de l'enveloppe géographique

la croûte terrestre

La croûte terrestre est la partie supérieure de la terre solide. Il est séparé du manteau par une frontière avec une forte augmentation de la vitesse des ondes sismiques - la frontière de Mohorovicic. L'épaisseur de la croûte varie de 6 km sous l'océan à 30 à 50 km sur les continents. Il existe deux types de croûte : continentale et océanique. Dans la structure de la croûte continentale, on distingue trois couches géologiques : la couverture sédimentaire, le granit et le basalte. La croûte océanique est composée principalement de roches basiques et de couverture sédimentaire. La croûte terrestre est divisée en plaques lithosphériques de différentes tailles, se déplaçant les unes par rapport aux autres. La cinématique de ces mouvements est décrite par la tectonique des plaques.

Troposphère

Sa limite supérieure se situe à une altitude de 8 à 10 km aux latitudes polaires, de 10 à 12 km aux latitudes tempérées et de 16 à 18 km aux latitudes tropicales ; plus faible en hiver qu'en été. La couche inférieure et principale de l’atmosphère. Contient plus de 80 % de la masse totale de l'air atmosphérique et environ 90 % de toute la vapeur d'eau présente dans l'atmosphère. Les turbulences et la convection sont très développées dans la troposphère, des nuages ​​apparaissent et des cyclones et anticyclones se développent. La température diminue avec l'augmentation de l'altitude avec un gradient vertical moyen de 0,65°/100 m

Sont considérées comme « conditions normales » à la surface de la Terre : densité 1,2 kg/m3, pression barométrique 101,34 kPa, température plus 20 °C et humidité relative 50 %. Ces indicateurs conditionnels ont une signification purement technique.

Stratosphère

La limite supérieure se situe à une altitude de 50-55 km. La température augmente avec l'altitude jusqu'à un niveau d'environ 0 °C. Faible turbulence, teneur en vapeur d'eau négligeable, teneur en ozone accrue par rapport aux couches inférieures et sus-jacentes (concentration maximale d'ozone à des altitudes de 20 à 25 km).

Hydrosphère

L'hydrosphère est la totalité de toutes les réserves d'eau de la Terre. La majeure partie de l’eau est concentrée dans l’océan, et bien moins dans le réseau fluvial continental et les eaux souterraines. Il existe également d’importantes réserves d’eau dans l’atmosphère, sous forme de nuages ​​et de vapeur d’eau.

Une partie de l’eau est à l’état solide sous forme de glaciers, de couverture neigeuse et de pergélisol, constituant la cryosphère.

Biosphère

La biosphère est un ensemble de parties des coquilles terrestres (litho-, hydro- et atmosphère), peuplées d'organismes vivants, sous leur influence et occupées par les produits de leur activité vitale.

Anthroposphère (Noosphère)

L'anthroposphère ou noosphère est la sphère d'interaction entre l'homme et la nature. Non reconnu par tous les scientifiques.

Remarques

Littérature

• Brounov P.I. Cours de géographie physique, Saint-Pétersbourg, 1917.
• Grigoriev A. A. Expérience en caractérisation analytique de la composition et de la structure de la coque physico-géographique du globe, L.-M., 1937.
• Grigoriev A. A. Modèles de structure et de développement de l'environnement géographique, M., 1966.

Fondation Wikimédia. 2010.

• Erchov
• Monastère Vydubitsky

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